Aumento da recuperação metalúrgica a partir da passivação da Pirrotita

Aumento da recuperação metalúrgica a partir da passivação da Pirrotita

Escrito em 27/04/2020
Revista Minérios


A Mina Tucano, pertencente ao grupo Great Panther Mining, está entre as cinco maiores produtoras de ouro do Brasil. Situada no estado do Amapá, em Pedra Branca do Amapari, extrai em cavas céu aberto minério oxidado e rochoso (composto de rochas carbonatadas, calcossilicatatas e sulfetadas) em matriz ferrífera..

A planta metalúrgica passou por uma expansão em 2018 visando a possibilitar uma moagem mais fina, reduzindo de 105 µm para 75 µm e a introdução de 100% na alimentação de material rochoso contendo minério de BWi que varia entre 17 KWh/t e 21 KWh/t.

Pós-expansão, a recuperação metalúrgica sofreu uma queda chegando no primeiro mês a 82,7% do previsto em projeto de 93%. A investigação do minério, rotas de tratabilidade e adequação ao projeto fornecido permitiram chegar ao valor alvo de recuperação.

O consumo de oxigênio extra na oxidação do minério alimentado representa um custo de R$ 7,2 milhões em um ano, contra uma recuperação extra de 5% - que no ano chega a representar R$ 42 milhões em faturamento adicional.

O processo metalúrgico para extração de ouro é dinâmico e cheio de desafios. Adequar a rota de tratabilidade do minério visando melhor recuperação e menor custo dos insumos utilizados é uma questão de sobrevivência ao negócio. Recuperações baixas podem inviabilizar o projeto e neste caso é necessário conhecer o que deve ser tratado, pois a planta é um projeto que pode ou não estar adequada a tratar o minério disponível.

Um projeto de determinação de rota de processo deve se basear em uma ampla pesquisa mineral, mas alguns percalços podem surgir e cabe ao time investigar e propor soluções.

Expansão

Este projeto nasceu a partir de uma necessidade básica para uma planta de beneficiamento de ouro: recuperar o máximo possível do metal.

A configuração da usina após a expansão ficou desenhada com uma britagem primária, moagem SAG, remoagem de bolas, espessamento, lixiviação, CIL, planta de oxigênio, eluição, eletrodeposição e detox.

O moinho de bolas Outotec (20’x30’) entrou em operação após o comissionamento. No dia 5 de setembro de 2018, a planta começou a ser alimentada com minério de alto teor que foi estocado em função do atraso do projeto e 100% de rocha.

O produto da ciclonagem apresentou resultados muito satisfatórios após a operação do moinho SAG e moinho de bolas. A granulometria alcançada apresentou resultado médio com 85% < 75µm.

Com menos de 48h de operação, foi notado uma desestabilização do circuito CIL. No fechamento dos dados de produção, a recuperação metalúrgica fechou em 46,3% contra 88% de média praticada somente com o moinho SAG e blend de 40% de rochas carbonatadas e calcossilicatadas.

A principal medida foi reduzir o percentual de rochas e alterações na rocha alimentada, priorizando as rochas carbonatadas e calcossilicatadas. As pilhas de material sulfetado ficaram estocadas até que fosse possível entender o que estava ocorrendo.

Foram determinados através de análise qualitativa a grande presença de cianocomplexos (Tiocianato e Ferrocianeto) e isto comprovava os resultados de alto consumo de cianeto no CIL, queda na adsorção do carvão, aumento do rejeito insolúvel e brusca diminuição do oxigênio dissolvido na polpa.

Durante três dias alguns parâmetros foram modificados, mas sem sucesso, levando à redução da alimentação de rocha de 100% para 33%.  Em cenário desfavorável,  foi iniciado um trabalho de investigação que possibilitassem a obtenção de respostas para o que estava ocorrendo e, a partir disto, tomar decisões na alteração do processo.

O primeiro passo com a constatação que moendo mais fino, com a remoagem e blend de 100% de minério sulfetado, o circuito CIL entrava em colapso; tornou-se necessário recuar de forma urgente na alimentação da planta.

A equipe de metalurgia começou então um trabalho junto à geologia na identificação das pilhas após desmonte e coleta de amostras para análise. Desta forma, um “estudo geometalúrgico” ficou conceituado.

Em cada liberação de frente de lavra, era enviado uma amostra para o laboratório de processo para ensaio em garrafas. A partir do monitoramento de recuperação metalúrgica, geração de cianocomplexos, geração de ferro solúvel e consumo de cianeto e cal, o minério era estocado ou autorizado a ser alimentado na planta.

Circuito CIL

Isso deu algum fôlego para que o processamento do minério não parasse. Foram feitos mais de 500 ensaios. O consumo de cianeto era alto (cerca de 2.000g/t a 2.500g/t e, em algumas amostras chegava a 5.000g/t.

Desta forma, o blend era controlado visando a reduzir os impactos da entrada de um minério de alta reatividade para o circuito CIL.

Em seguida mostrou-se necessário investigar qual minerais estavam presentes e certificar que o problema foi gerado por alimentação de minérios contendo a pirrotita, já que visualmente ela era bem visível no minério.

Em parceria com a UFMG, foi realizado o mapeamento de amostras do mineral problema. Utilizando o sistema Mineral Liberation Analyzer FEI 650F foram gerados mapas de caracterização por imagem consolidadas pelas análises de difração de RX --também realizadas na instituição federal.

Foi possível determinar quantidades muito expressivas de pirrotita na mineralização, demonstrando que o foco na tratabilidade do minério deveria propor soluções para anular sua ação cianicida.

Determinado que a pirrotita existe e em grande quantidade, diagnosticou-se também por imagem, como esta pirrotita está dentro do minério. O resultado é que ela é livre e isto explicava sua ação agressiva no circuito CIL.

Por último, investigou o porquê na moagem mais fina (75µm) utilizando a remoagem, o circuito do CIL tinha performance comprometida. Pelo resultado das imagens identificamos que 75% das partículas de pirrotita estavam abaixo deste tamanho, ou seja, estavam totalmente expostas à ação do cianeto, favorecendo a complexação.

A partir de dados obtidos, iniciou-se a reconfiguração da planta. Os resultados foram imediatos. O circuito do CIL obteve uma performance nunca alcançada. A cinética chega a resultados quase zero de perda solúvel, mesmo sem aumento do tempo de residência. O oxigênio é mantido em concentrações mais altas com auxílio da planta PSA para os tanques 2 a 4.

Visualizando os resultados de perda de ouro solúvel desde setembro de 2018, onde o moinho de bolas entrou em operação promovendo a moagem mais fina em 75µm e o desenvolvimento do projeto de oxidação forçada por oxigênio líquido em maio de 2019, viu-se que os resultados vêm abaixo do limite máximo de perda de 0,05ppm com algumas exceções que estão fora da estatística.

A recuperação metalúrgica alcançou resultados bastante significativos ao longo dos meses e demonstra a eficiência alcançada com o novo sistema.

Hoje, a Mina Tucano pode alimentar em sua usina todos os minérios das cavas. Baseado na estratégia de pesquisa, desenvolvimento e aplicação de testes pilotos, estes estão mapeados e já avançam para novas perspectivas de ganhos no futuro próximo.



Emerson Nogueira da Silva



Rodrigo Galdino Silva



Fábio Patrocínio